能量平衡调节体系研究的新进展

【关键词】 能量代谢;中枢神经系统;胰岛素;瘦素;体重

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作者单位：010030 呼和浩特市玉泉区红十字医院内科(陈广清);呼和浩特市回民区卫生防疫站检验科(王瑞玲) 机体能量储存的脂肪信号和摄食相关的短期信号是大脑调节摄食和能量代谢的两类传入信号。摄食，体重和代谢稳态受到脂含量的传入信号中胰岛素和瘦素对中枢神经系统作用的影响。营养物质摄入后即刻产生的信号的种类较多，且主要在进食基础上控制胃的排空和摄食的起止。这些短期信号包括通过迷走神经传入的胃肠道内壁感受器接受的刺激，胃肠道神经元释放的调节迷走神经功能的胺类物质，全身或局部作用的多肽类物质(如胆囊收缩素)。脂肪信号传入下丘脑弓状核等前脑结构，而摄食相关信号通过迷走神经传入孤束核等后脑结构。摄食相关信号共同作用控制餐后的能量消耗，而与体内的能量储存无关。

瘦素是ob基因的蛋白质产物，由成熟脂肪细胞分泌，是脂肪组织和中枢神经系统联系的外周信号，作用于中枢神经系统，调节摄食，能量平衡，内分泌等。

瘦素通过中枢神经受体调节大脑中枢参与食欲控制神经元的活动，使大脑能够对能量的摄取和消耗进行适当的调整，从而保证能量的出入平衡。

中枢瘦素受体的激活还能够增加交感神经的活性，从而增加脂肪组织的能量消耗。瘦素受体突变可引起对瘦素敏感性降低，导致啮齿类和人类食欲升高和肥胖。大多数肥胖的人都有比较高的血清瘦素浓度，但高瘦素血症并不能减轻食欲或增加能量消耗。这种情形被称为瘦素抵抗。瘦素抵抗的机理有两种解释：一是认为高浓度的瘦素未能到达特定大脑区域的靶器官；另一种解释是：大脑特定区域神经元细胞的活性选择性地被抑制或破坏。

瘦素通过下丘脑调节能量和葡萄糖代谢并达到稳态，增加的脂肪量能够使血液中的瘦素浓度升高，通过信号传导蛋白和转录激活物3(STAT3)的磷酸化增强下丘脑的瘦素信号。如果过于肥胖，则会抵制(STAT3)的磷酸化，影响下丘脑的信号传导。产生瘦素抵抗和能量代谢紊乱。肥胖是和2型糖尿病相关的一个主要的病理现象，但在肥胖人群中应用瘦素治疗后并不能出现显著意义的体重减轻，也不能降低葡萄糖和胰岛素水平，提示存在瘦素抵抗。

胰岛素是一种作用于中枢神经系统的信号，使机体贮存能量并减少能量的摄取，这样就能使体重保持在一个稳定的水平。近几年的研究发现胰岛素受体遍布整个神经系统，特别集中在下丘脑中。有资料显示，中枢神经系统胰岛素可以影响肝脏产生葡萄糖。胰岛素脑室灌注会对啮齿动物肝脏产生葡萄糖形成明显而迅速的抑制。这种影响会被同步灌注的胰岛素抗体所阻断。最近发现，这种影响是依靠下丘脑的KATP通道，因为它可以被优降糖，一种磺酰基KATP阻断剂阻断。一种KATP通道活化剂二氮嗪，通过同一通道给入弓状核内，对肝葡萄糖产生有相反的影响。因此，可以更加肯定KATP通道对弓状核中糖代谢的调节过程有影响。

体重调节和葡萄糖稳态都部分依赖于细胞内信号传导机制，因此如全身组织的胰岛素信号传导受损，则二者均可受影响。2型糖尿病患者的胰岛素分泌减少或胰岛素敏感性下降，使个体的胰岛素作用下降，中枢胰岛素作用也同样如此。如中枢胰岛素作用在疾病发生早期已出现，则有可能导致肥胖。

当中枢胰岛素作用下降时，因为瘦素和胰岛素具有相同的神经元作用靶点和信号传导机制，在生殖和营养方面有交叉作用，所以，该信号系统的破坏可能会引起所有已知脂肪信号的负反馈，最终导致摄食热量和能量储存的增加。

有关能量和体重调节的体系总结如下：一：体脂的调节存在一个包括中枢神经系统在内的负反馈调节系统。二：在能量平衡调节中，没有一个特定的平衡点，平衡点是由诸多因素相互作用达成的。三：所有已知的脂肪因子信号都是循环的。四：每一个脂肪因子输入信号也由一些非脂肪因素调控。五：单餐是由各种迷走神经元输入信号调节的，这些信号来自胃肠道，由物理的化学的肽能神经元信号与愉乐的情绪组成并相互作用，相互转化整合而成。六：能量调节系统紊乱是一种普遍现象，其表现之一就是肥胖。